Modifier conception des

Simulation du
procédé
d’extrusion
LX R&D est une firme d’ingénieurs mécaniques
spécialisée en simulation d’ingénierie et conception
CFD
FEA
Motivation – Décision de concept hâtive
= Coût pour résoudre
un problème
# Problèmes identifiés
Avec la CAE
Approche
traditionelle
Design
outillage
Fabrication
Essai
d’outillage
Production
4
Les défis des extrudeurs
• Production
– Meilleur, plus vite, moins cher
• Ingénierie
– Nouveaux alliages
– Nouvelles applications
• Compagnie
– Augmenter les marges
– Rester compétitif
Le procédé d’extrusion
Pré-chauffage / Extrusion / Refroidissement / Découpe / Post-traitement
Simulation : Une presse virtuelle
• Simulation de
•l’écoulement du matériel
•transfert de chaleur
• Données requises
•modèle de matériau adéquat
•conditions du procédé
•Fichier 3D CAD négatif
Simulation : Une presse virtuelle
• Buts des essais virtuels:
• Comprendre les performances du moule
• Identifier et corriger les problèmes durant la phase
de conception
Simulation : Une presse virtuelle
• Résultats d’une simulation
•Écoulement du matériel et taux de déformation
•Distribution de chaleur
•Forme et tolérance à la sortie
•Contraintes et déformations dans la filière
• Suivi de la surface de la billette (back-end defect)
• Longueur de soudure (charge weld)
• Résistance des soudures
• Grosseur du grain
• Optimisation des longueurs de filière (bearing length)
Utilisateurs types
• Industries
– Extrudeurs
– Fabricant d’outillage
– OEM
• Utilisateurs
– Ingénieurs de production
– Ingénieurs concepteurs
– Spécialiste CAE
– Ingénieurs R&D
Logiciels : Exemple
Altair® HyperXtrude
11
Conception de l’outillage
Validation
du concept
Forme et tolérance
Conception de l’outillage
Contrôle de l’écoulement
Conception de l’outillage
Modifier conception des
“portholes”
Emplacement des
soudures longitudinales
Conception de l’outillage
Usure et bris
Déformation/Contraintes
Conception de l’outillage
Gestion de la
chaleur
Refroidissement/Chauffage
Correction automatique de filière
Optimized Bearing
Initial Bearing
CPU Time – 4 hrs
Qualité du fini de surface
• Les variations de déformations sur la surface du profil peuvent
donner des problèmes de fini de surface.
Suivi de la surface de la billette
•
Déterminer quand la surface oxidée de la billette entre dans le
profil d’extrusion.
After 100s of extrusion
time
After 116s of
extrusion time
Longueur de soudure “transverse”
• Réduire les rejets en estimant plus précisément la longueur à
rejeter.
Comparaison numérique vs expérimental
Courtesy: Alutitan ,University of Bolognna
X
Profile-A
Y
Old billet material
New billet material
Profile-B
Experimental results
Simulation results
Approche analytique
• Logiciel HX-Process
• Optimisation du procédé et analyse
des coûts
• Simple à utiliser (Windows)
• Sauve de coûts en optimisant la
vitesse d’extrusion, réduisant les
rejets et augmentant la productivité
Outil de conception rapide
Réduction
des rejets
Lo
ongueur optimale de
billette
Optimisation
du procédé
Vitesse du piston,
préchauffage, etc.
Analyse de coût
Bénéfices
• Méthode de conception standardisée et efficace
• Gestion des connaissances / héritage
• Retour sur l’investissement:
• meilleur, plus rapide, moins cher
MERCI!